文章大纲

物理化学研究内容及对象

什么是物理化学?
从化学现象与物理现象的联系去寻找化学变化的规律性,即用物理的理论和实验方法来研究化学的一般理论问题，即化学反应过程：
- 能量的转换
- 方向、限度
- 速率、机理
物理化学的研究内容
1. 科学体系
  - 化学热力学和统计热力学：研究化学变化的方向和限度、能量转换 —— 平衡性质
  - 化学动力学：化学反应的速率和机理
  - 物质结构：研究物质微观结构（化学键特征）与宏观性能（化学性能）的关系——结构化学
2. 研究对象
  - 电化学反应性质（电能-化学能之间的转换）——电化学
  - 溶液性质——溶液化学
  - 表面性质——表面化学
  - 胶体性质——胶体化学

一般方法：一般自然科学研究方法
- 模型：\(\text{实验}\underset{\text{新实验验证}}{\overset{\text{结果}}{\rightleftharpoons}}\text{假设或建立模型}\)
- 归纳：个别\(\Rightarrow\)一般
- 演绎: 一般\(\Rightarrow\)个别
特殊方法
1. 宏观（唯象）
  - 热力学方法
    状态函数法：始态\(\Rightarrow\)末态 \(\Delta G_{T,P}=G_{末态}-G_{始态}\)
    理想模型法：理想气体、理想溶液、卡诺循环、可逆过程、隔离体系
  - 动力学方法：
    \(\begin{array}{c}\text{速率方程}\\ r= f(c_{A},c_{D}) \\\end{array}\Longleftrightarrow\begin{array}{c}\text{动力学方程}\\ c_{B}=f(t) \\\end{array}\)
2. 微观
  - 量子化学:电子运动规律化学键特征物理化学性质
  - 统计力学：\(\begin{array}{c}\text{单个（少量粒子）}&\Rightarrow\text{大量粒子}\\\text{大量粒子微观运动}&\Rightarrow\text{宏观表现}\end{array}\)
  - 微观动力学：分子反应动力学、过渡状态理论
基本概念: 状态函数,强度性质,广度性质，热力学能，焓，熵，Gibbs自由能，Helmholtz自由能
理想模型：理想气体，理想溶液，卡诺循环，可逆过程，隔离体系，实际过程加以校正（修正）